Pela primeira vez, os pesquisadores coletaram medições detalhadas de vapor de água alto acima da superfície da camada de gelo da Groenlândia. Sua pesquisa, auxiliada por um drone personalizado, poderia ajudar os cientistas a melhorar os cálculos de perda de gelo nas regiões polares que aquecem rapidamente.
“Seremos capazes de entender como a água entra e sai da Groenlândia nos próximos anos”, disse o primeiro autor Kevin Rozmiarek, estudante de doutorado do Instituto de Pesquisa do Ártico e Alpina (Instaar) em Cu Boulder. “Como um grande reservatório de água doce, precisamos entender como o ambiente da Groenlândia vai mudar no futuro”.
As descobertas foram publicadas em 14 de março em Atmosferas JGR.
De acordo com a Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA), a Groenlândia perdeu cerca de 55 gigatons de gelo e neve entre o outono de 2023 e o outono de 2024. A ilha está derramando gelo pelo 28º ano consecutivo, e os cientistas estimam que perdeu mais de 5 trilhões de toneladas de gelo desde 1992.
A camada de gelo da Groenlândia contém cerca de 8% da água doce do planeta, e sua água derretida pode contribuir significativamente para o aumento do nível do mar, mudando a circulação oceânica e os ecossistemas em todo o mundo.
A maioria da perda de gelo vem de grandes pedaços de gelo que se separam das geleiras e do derretimento do gelo e da neve da superfície. A sublimação, o processo de sólidos que se transforma em gases sem se transformar em líquidos primeiro, também pode desempenhar um papel. Estudos anteriores sugeriram que, em algumas partes da Groenlândia, cerca de 30% da neve da superfície do verão poderia sublimar ao vapor de água.
Rastreando água no céu
Não está claro para onde vai o vapor de água, disse Rozmiarek. Alguns podem voltar como neve ou recondicionar na superfície mais tarde, mas outros podem deixar completamente o sistema de água da Groenlândia.
A coleta de amostras de ar no Ártico é uma tarefa cara e tecnicamente desafiadora, porque tradicionalmente envolve o transporte de um avião para o meio de uma camada de gelo em clima severo e transportar amostras de ar de volta ao laboratório.
Rozmiarek e sua equipe superaram os desafios carregando equipamentos de amostragem de ar em um grande drone com uma envergadura de 10 pés.
Durante o verão de 2022, a equipe voou 104 vezes no campo de projetos do Core-Core do Core-Gelo da Groenlândia-gerenciado pela Universidade de Copenhague-no inside da ilha. O drone coletou amostras de ar em diferentes alturas de até quase 5.000 pés acima do solo.
A equipe pretendia examinar o tipo de hidrogênio e átomos de oxigênio no vapor de água do ar. As moléculas de água de diferentes fontes contêm combinações distintas de hidrogênio e oxigênio. Os cientistas chamam essas variações em isótopos.
“Os isótopos são as impressões digitais da água. Ao seguir essas impressões digitais, podemos rastrear de volta à fonte de onde o vapor de água veio”, disse Rozmiarek. Os cientistas coletaram dados de alta qualidade sobre a fonte de água na Groenlândia, incluindo água que flui dos trópicos e a pia, que é a neve da superfície na camada de gelo da Groenlândia. “Mas não sabemos muito sobre a composição isotópica da água em movimento, que é o vapor entre a fonte e a pia”, acrescentou.
Quando a equipe comparou suas medições baseadas em drones com uma simulação de computador existente que modela o ciclo da água do Ártico, eles encontraram a simulação subestimada a quantidade de precipitação que caiu na Groenlândia. Ao incorporar os dados isotópicos observados na simulação, o modelo fez uma previsão precisa de como a água se transfer sobre a Groenlândia.
“É realmente importante poder prever o que vai acontecer com a Groenlândia no mundo do aquecimento com a maior precisão possível”, disse Rozmiarek. “Demonstramos o quão útil os dados do isótopo de vapor de água é melhorando com sucesso um modelo existente”.
Folha de gelo derretido
Cerca de 125.000 anos atrás, quando a Terra period mais quente que os níveis pré -industriais, a Groenlândia estava coberta por uma camada de gelo significativamente menor, e o nível do mar period até 19 pés mais alto do que hoje. Enquanto o planeta continua a aquecer, a camada de gelo da Groenlândia pode ver mudanças dramáticas e até diminuir em seu tamanho naquela época, disse Rozmiarek.
A camada de gelo da Groenlândia contém uma quantidade enorme de água doce, e essa água, se sair do sistema, pode levar a aumentos significativos no nível international do mar. As Nações Unidas estimaram que o aumento do nível do mar causado pela mudança climática atualmente afeta 1 bilhão de pessoas em todo o mundo.
Rozmiarek espera retornar à Groenlândia e outras partes do Ártico para realizar mais vôos e coletar dados adicionais.
“É como se tivéssemos descoberto como descobrir impressões digitais em uma cena de crime. Este é um passo concreto para entender para onde está indo a água e de onde vem neste importante sistema em um momento em que mais precisamos”, disse ele.
